2019中考物理 知識(shí)點(diǎn)全突破系列 專題54 杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用
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1、 杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用 一、單選題 1.如圖,小明用一輕質(zhì)杠桿自制簡易密度秤的過程中,在A端的空桶內(nèi)分別注入密度已知的不同液體,改變物體M懸掛點(diǎn)B的位置,當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí),在M懸掛點(diǎn)處標(biāo)出相應(yīng)液體的密度值.下列關(guān)于密度秤制作的說法中,錯(cuò)誤的是(?? ) A.每次倒入空桶的液體體積相同 B.秤的刻度值向右越來越大 C.增大M的質(zhì)量,秤的量程會(huì)增大 D.懸點(diǎn)O適當(dāng)右移,秤的量程會(huì)增大 2.如圖是我們課本中的小制作﹣﹣蠟燭蹺蹺板:將一根蠟燭中間垂直插入大號(hào)縫衣針,縫衣針的兩端分別放在兩個(gè)玻璃杯上,點(diǎn)燃蠟燭兩端,蠟燭蹺蹺板就做成了.點(diǎn)燃后的蠟燭燃燒速度可能不同.關(guān)于此蹺蹺
2、板,下列說法正確的是(?? ) A.做蹺蹺板的蠟燭兩端必須要一樣粗細(xì) B.既使蠟燭的兩端粗細(xì)不同,也能用來做蹺蹺板,但兩端的重必須相等 C.點(diǎn)燃后的蠟燭必須要兩端燃燒速度相同,才能使帶火苗的蹺蹺板往復(fù)翹動(dòng) D.點(diǎn)燃后的蠟燭即使兩端燃燒速度不同,也能使帶火苗的蹺蹺板往復(fù)翹動(dòng) 3.人體中的許多部位都具有杠桿的功能。如圖是人用手托住物體時(shí)手臂的示意圖,當(dāng)人手托5kg的物體保持平衡時(shí),肱二頭肌收縮對橈骨所施加力的大小一定(??? ) A.大于5kg B.大于49N C.小于49N D.等于49N 4.下列杠桿平衡的是(桿重和摩擦均不計(jì))?? (?? )
3、 A.???????????????????????????????????????????B.????? C.???????????????????????????????????????????D.? 5.如圖,一質(zhì)量分布均勻的12kg鐵球與輕桿AB焊接于A點(diǎn)后懸掛于豎直墻壁的B點(diǎn),輕桿的延長線過球心O,輕桿的長度是鐵球半徑的三分之二,要使鐵球剛好離開墻壁,施加在鐵球上的力至少為(?? ) A.?27N?????????????????????????????????????B.?45N?????????????????????????????????????C.?72N??
4、???????????????????????????????????D.?90N 6.如圖所示,啟瓶器開啟瓶蓋時(shí),可看作是( ) ? A.?以A為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿????????????????????????????????????????B.?以A為支點(diǎn)的省力杠桿 C.?以B為支點(diǎn)的費(fèi)力杠桿?????????????????????????????????????????D.?以B為支點(diǎn)的省力杠桿 7.如圖,輕質(zhì)杠桿AB可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),在A點(diǎn)用細(xì)線懸掛一重物,在B點(diǎn)施加一豎直向下的動(dòng)力,使杠桿在水平位置保持平衡。若將動(dòng)力的方向改為沿虛線方向,仍使杠桿在水平位置保持平衡,則(?
5、? ) A.動(dòng)力臂減小,動(dòng)力增大 B.動(dòng)力臂增大,動(dòng)力減小 C.動(dòng)力臂減小,動(dòng)力減小 D.動(dòng)力臂增大,動(dòng)力增大 8.利用如圖所示的裝置估測物體重G,當(dāng)杠桿平衡時(shí),已知力F大小為5N,則物體重( ) A.?大于5N??????????????????????????????B.?小于5N??????????????????????????????C.?等于5N??????????????????????????????D.?無法確定 9.現(xiàn)有一臺(tái)舊天平,雖然其兩臂長不等長,但是可以設(shè)法將其調(diào)節(jié)到平衡狀態(tài),砝碼盒中有各種規(guī)格的砝碼,其中最小質(zhì)量的砝碼為0.1g.用此天平稱質(zhì)量
6、為4g的藥品,先放在左盤中稱,再放入右盤中稱,記下兩次結(jié)果,其記錄數(shù)據(jù)可能是下列的哪一組?(? ) A.?3.5g、4.6g????????????????????????B.?3.4g、3.6g????????????????????????C.?3.3g、3.7g????????????????????????D.?3.2g、4.7g 10.如圖所示,在建筑工地上經(jīng)??匆娝?,塔吊的橫梁可以看成一根杠桿,塔吊在 處安裝了較重的配重物,其主要目的是為了(??? ) A.可以省力 B.增大塔吊的阻力,確保塔吊不會(huì)翻倒 C.減小塔吊所吊物體的重力 D.增大
7、塔吊的阻力臂 11.如圖所示,用一根自重可忽略不計(jì)的撬棒撬石塊,若撬棒C點(diǎn)受到石塊的壓力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,則要撬動(dòng)該石塊所用的最小的力應(yīng)不小于(?? ) A.?600N??????????????????????????????????B.?400N??????????????????????????????????C.?150N??????????????????????????????????D.?200N 二、填空題 12.如圖,輕桿 OA 可繞 O 點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),用細(xì)線將 15N 的重物掛在 A 處,小林在 B 處用豎直向上的
8、拉力提住輕桿,OB 和 BA 長度之比為 3:5,下列問題中,輕桿始終在水平位置處于平衡, (1)拉力大小為________N; (2)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,則拉力將變________. 13.如圖所示,輕質(zhì)杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng), ,物塊G重30N, ,在B點(diǎn)作用一個(gè)豎直向上的拉力F使杠桿在水平位置平衡,F(xiàn)的大小為________N;保持杠桿在水平位置平衡,僅將拉力F沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),則在轉(zhuǎn)至虛線 所示位置的過程中,拉力大小將________,在轉(zhuǎn)至虛線 所示位置時(shí),拉力與物重的大小關(guān)系為F________G。 14.一個(gè)重300N的物體Q,底而積為4
9、00cm2,將其放在水平地面上,它對地而的壓強(qiáng)是________Pa。如圖所示,現(xiàn)將物體Q掛在杠桿的B端,在A端懸掛一個(gè)重100N的物體P,使杠桿在水平位置平衡,忽略杠桿自重的影響,若0A?:0B=2:5,那么地面對物體Q的支持力為________N。 15.如圖所示的裝置中,兩支筆構(gòu)成了一個(gè)________,可以輕松地舉起很重的書,小指離支點(diǎn)越遠(yuǎn),所用的力越________. 16.為了鞏固我市的創(chuàng)文成果,向市民分發(fā)了“綠色低碳生活從垃圾分類開始”的宣傳手冊。如圖是一種輪式垃圾桶拖動(dòng)時(shí)它相當(dāng)于一個(gè)________(選填¨省力¨或¨費(fèi)力”)杠桿。垃圾桶底部的小輪子是為了______
10、__(選填“增大”或¨“減小”)摩擦力。若拖動(dòng)時(shí)垃圾桶總重為120N,且動(dòng)力臂為阻力臂的3倍,要保持垃圾桶平衡的拉力F為________N。 17.探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)前,發(fā)現(xiàn)杠桿右端高,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將左端螺母向________調(diào)節(jié). 如圖所示,實(shí)驗(yàn)時(shí),在杠桿左邊A處掛兩個(gè)相同鉤碼(每個(gè)鉤碼50g),要使杠桿再次在水平位置平衡,左端B處彈簧測力計(jì)讀數(shù)為________N.彈簧測力計(jì)沿豎直方向用3N的拉力拉著鉤碼在2s內(nèi)豎直向上移動(dòng)6cm,則拉力的功率是________W. 18.如圖所示,AOB為一輕質(zhì)杠桿,O為支點(diǎn),AO=OB.在杠桿右端A處用細(xì)繩懸掛重為16
11、N的物體,當(dāng)AO段處于水平位置時(shí),為保持杠桿平衡,需在B端施加最小的力為F1 =________N;若作用在B端一個(gè)力F使杠桿AOB勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)BO段在水平位置時(shí)保持杠桿平衡,這時(shí)在B端施加最小的力為F2將________(小于/等于/大于)F1. 19.“低頭族”正成為現(xiàn)代社會(huì)的一個(gè)流行詞(如圖甲),有報(bào)道說,低頭時(shí),能讓頸椎多承受約為270N的拉力。為此,小明與課外小組的同學(xué)制作一個(gè)頭顱模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。如圖乙,把人的頸椎簡化成支點(diǎn)O,頭顱模型的重力為G,頭顱模型在重力作用下可繞支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),A點(diǎn)為頭顱模型的重心,B為肌肉拉力的作用點(diǎn)。將細(xì)線的一端固定在B點(diǎn),用測力計(jì)拉著細(xì)線模擬測量肌
12、肉的拉力,頭顱模型在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,細(xì)線拉力的方向始終垂直于OB,如圖丙,讓頭顱模型從豎直狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng),通過實(shí)驗(yàn)完成相關(guān)記錄,根據(jù)上面的信息。你提出一個(gè)課外小組能探究的問題(或猜想)________,并根據(jù)客觀事實(shí),提出一條關(guān)于“預(yù)防和延緩頸部肌肉損傷”的合理建議:________。 20.在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中,如果杠桿右側(cè)高左側(cè)低,則可將左側(cè)的平衡螺母向________調(diào)節(jié),使其在水平位置平衡.如圖所示,在支點(diǎn)左側(cè)20cm刻度處掛3個(gè)重均為0.5N的鉤碼,在支點(diǎn)右側(cè)15cm刻度處用彈簧測力計(jì)拉杠桿,使其水平平衡.要使彈簧測力計(jì)示數(shù)最小,彈簧測力計(jì)的拉力應(yīng)沿________方向,此時(shí)讀
13、數(shù)為________N. 21.如圖所示, 是起重機(jī)的吊臂,可繞 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng).在距 點(diǎn) 遠(yuǎn)的 處吊有重 . 的物體.為保證吊臂在水平位置平衡,則繞過定滑輪斜向下的拉力 為________ .將吊臂緩慢拉起,使用 . 點(diǎn)升高 的過程中,拉力變________.(繩重、吊臂重、摩擦均不計(jì)) 三、實(shí)驗(yàn)探究題 22.如圖所示,在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中用到的實(shí)驗(yàn)器材有:杠桿、鐵架臺(tái)、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè). (1)實(shí)驗(yàn)前,將杠桿中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉.此時(shí),應(yīng)把杠桿左端的平衡螺母向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)
14、,使杠桿在不掛鉤碼時(shí),保持在________位置并靜止. (2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后,小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼(如圖甲所示),為了使杠桿仍在水平位置平衡,可以在B點(diǎn)處掛________個(gè)鉤碼或用彈簧測力計(jì)拉杠桿.若采用彈簧測力計(jì),拉力的方向由豎直向下逐漸向右傾斜時(shí),為使杠桿仍然保持平衡,彈簧測力計(jì)的示數(shù)將________(選填“變大”、“變小”或“不變”),其原因是________. (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明提出了新的探究問題:“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí),杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是小明同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置,用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處
15、于水平平衡時(shí),測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符,其原因可能是________對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了影響. (4)關(guān)于“杠桿不處于水平位置能否平衡?”小海和小紅意見不同.小海認(rèn)為能平衡,于是他每次讓杠桿傾斜到同一位置靜止,這樣實(shí)驗(yàn)也得出了同樣的杠桿平衡條件. 小海認(rèn)為杠桿平衡不一定是水平的,這種說法對嗎?________(填“對”或“錯(cuò)”),小海這種方案與小紅讓杠桿在水平位置做實(shí)驗(yàn)的方案相比較,你認(rèn)為小海和小紅哪位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案好?請說明理由:答:________的實(shí)驗(yàn)方案好;理由是________. 23.某制作小組所設(shè)計(jì)的電飯鍋,其結(jié)構(gòu)如圖所示,控制系統(tǒng)中的感溫磁體與受熱面固定在一起
16、,當(dāng)溫度低于103℃時(shí),感溫磁體具有磁性。 煮飯時(shí)用手向下按動(dòng)開關(guān),通過輕質(zhì)傳動(dòng)桿AOB使永久磁體和感溫磁體吸合,觸點(diǎn)閉合,電路接通,發(fā)熱板開始發(fā)熱。當(dāng)溫度達(dá)到103℃時(shí),感溫磁體失去磁性,永久磁體受重力及彈簧的彈力作用而落下,通過傳動(dòng)桿使觸點(diǎn)分開,發(fā)熱板停止發(fā)熱。 (1)畫出使觸點(diǎn)分開時(shí)B點(diǎn)受到的力和力臂。 (2)若用4N的力按下開關(guān),B端受到的阻力為1N,則動(dòng)力臂和阻力臂之比為________,如果手按下的距離為0.5cm,則永久磁體和感溫磁體之間的距離至少是________cm。 (3)用電飯鍋燒水(在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下),水沸騰時(shí)________(能/不能)自動(dòng)斷電
17、。 24.小雯設(shè)計(jì)了一個(gè)測量物體重力的“托盤秤”,如圖甲是原理示意圖,其中的托盤用來放置被測物體,OBA是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,R1是壓力傳感器(其電阻值會(huì)隨所受壓力大小變化而變化,變化關(guān)系如下表),R0為定值電阻,V表為顯示重力大小的儀表(實(shí)質(zhì)是一個(gè)量程為0~3V的電壓表).已知OB:OA=l:2,R0=100Ω,電源電壓恒為3V(忽略托盤、杠桿及壓桿的重力)。 (1)托盤上沒放物體時(shí),壓力傳感器R1的電阻值是________Ω。 (2)當(dāng)托盤上的壓力增大時(shí),壓力表的示數(shù)________(填“減小”、“增大”或“不變”)。 (3)當(dāng)托盤上放被測物體時(shí),電
18、壓表的示數(shù)如圖乙所示,則此時(shí)壓力傳感器R1上的電壓是________,被測物體的重力是________. 25.為安全起見,媽媽為小明買了一塊浮板輔助練習(xí)游泳。媽媽認(rèn)為浮板能漂在水面上是因?yàn)樗p,小明認(rèn)為媽媽的說法不對,科學(xué)的說法是因?yàn)楦“宓拿芏缺人拿芏刃 轵?yàn)證自己的說法,小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn): (1)找一根輕質(zhì)均勻木棍、細(xì)繩(質(zhì)量忽略不計(jì))和一塊標(biāo)有“凈重115g”字樣的新肥皂,用如圖所示的方法進(jìn)行測量。測量時(shí),使木棍在________位置平衡,記下A、B的位置,用刻度尺測出OA=10cm,OB=40cm,則浮板的質(zhì)量為________kg。 (2)把浮板壓入裝滿
19、水的桶中剛好浸沒,用塑料袋(質(zhì)量忽略不計(jì))收集溢出的水,用(1)所述方法測得溢出水的質(zhì)量為4.6kg,則浮板的體積為________m3 , 密度為________?kg/m3;用刻度尺測肥皂的長、寬、厚,算出肥皂的密度為1.33×l03kg/m3 . 浮板在水中漂浮而肥皂在水中下沉,說明小明的說法是正確的。小明用此浮板游泳時(shí)浮板受到的最大浮力為________N。 (3)根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,媽媽說原來用密度比水小的材料制成的物體才能漂浮在水上,這種說法________(選填“正確”或“不正確”).請舉例說明________。 26.在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中,把杠桿的
20、中點(diǎn)支在支架上,杠桿靜止在圖甲所示的位置。 (1)杠桿的位置如圖甲所示,此時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母使其向________(選填“左”或“右”)移動(dòng),使杠桿在水平位置平衡,實(shí)驗(yàn)時(shí)施加的動(dòng)力和阻力的方向都是豎直方向,這樣做的好處是________。 (2)某同學(xué)做了圖乙一次實(shí)驗(yàn)后就得出了“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”的結(jié)論,小明同學(xué)認(rèn)為他的做法不合理,理由是________。 (3)如果乙圖左右兩側(cè)各加掛一個(gè)鉤碼,杠桿的________端會(huì)下降。 (4)利用如圖丙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每個(gè)鉤碼重0.5N,杠桿平衡時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為________N.如果保持彈
21、簧測力計(jì)拉力作用點(diǎn)的位置不變,把彈簧測力計(jì)沿虛線方向拉,為了保證杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)將________(選填:“變大”“不變”或“變小”)。 27.探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中: (1)實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)圖甲所示情況,應(yīng)將杠桿兩端的螺母向________調(diào)(填“左”或“右”),使杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的是________。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了圖乙所示的情況,為了使杠桿在水平位置平衡,這時(shí)應(yīng)將左邊的鉤碼向________?(填“左”或“右”)移動(dòng)________格。 (3)實(shí)驗(yàn)中,要改變力和力臂的數(shù)值,得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這樣做的目的是________
22、?????? 28.在“研究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中 (1)實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)圖甲所示情況,為了使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿左端的螺母A向________調(diào)(填“左”或“右”) (2)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)圖乙所示情況,為了使杠桿在水平位置平衡,這時(shí)應(yīng)將右邊的鉤碼向________(填“左”或“右”)移動(dòng)________格。 (3)圖乙中杠桿水平平衡后,在杠桿左右兩邊鉤碼下同時(shí)加一個(gè)相同的鉤碼,這時(shí)杠桿將________。(填“保持水平平衡”、“順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”或“逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”) (4)如圖丙所示的案秤是個(gè)不等臂杠桿,請你根據(jù)杠桿的平衡條件,說明用幾個(gè)質(zhì)量小的砝碼就能平
23、衡盤中質(zhì)量大得多的貨物的道理________。 29.據(jù)《杭州日報(bào)》報(bào)道:“2001年6月22日,在杭州動(dòng)物園內(nèi),一位物理教師利用杠桿原理,僅用小小的彈簧測力計(jì)就測出了一頭大象的質(zhì)量?!毙÷斂吹竭@個(gè)報(bào)道后想測量書包的質(zhì)量。他找來細(xì)線、質(zhì)量可忽略不計(jì)的長硬棒、刻度尺、一瓶600ml的礦泉水,瓶子的質(zhì)量忽略不計(jì)。請你利用上述器材幫助小聰設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測出書包的質(zhì)量。 要求 (1)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟; (2)寫出書包質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用已知量和測量量表示,要求質(zhì)量的單位為kg) 30.小明和小紅一起做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn): (1)實(shí)驗(yàn)前,將杠桿的中點(diǎn)置于支架
24、上,發(fā)現(xiàn)杠桿在如圖甲所示的位置保持靜止,此時(shí)杠桿________(選填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài)。小明將左端的平衡螺母向右調(diào),小紅認(rèn)為也可以將右端的平衡螺母向________調(diào)(選填“右”或“左”),使杠桿在水平位置平衡。 (2)杠桿調(diào)好后小明同學(xué)按如圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小紅同學(xué)按圖丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們討論后一致認(rèn)為小紅同學(xué)的實(shí)驗(yàn)更合理,理由是________。 (3)按圖丙實(shí)驗(yàn)時(shí),測力計(jì)示數(shù)如圖丁所示,拉力F1′為________N。 (4)在探究過程中,我們需要測量和記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂四個(gè)物理量,在進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的過程中,我們________(選填“可以
25、”或“不可以”)同時(shí)改變多個(gè)物理量,進(jìn)行探究測量;多次測量的目的是________。 答案解析部分 一、單選題 1.【答案】D 【解析】【解答】A、在液體體積相同時(shí),液體的密度越大,質(zhì)量越大,因此只有每次倒入空桶的液體體積相同,才能通過杠桿平衡條件得出液體質(zhì)量的大小,從而判斷液體密度的情況,A不符合題意; B、當(dāng)A端的空桶內(nèi)的液體密度越大時(shí),根據(jù)杠桿平衡的條件可知,在M懸掛點(diǎn)處標(biāo)出相應(yīng)液體的密度值越大,故應(yīng)將M向右移動(dòng),B不符合題意; C、增大M的質(zhì)量,根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1=F2L2可知秤的量程會(huì)增大,C不符合題意; D、懸點(diǎn)O適當(dāng)右移,阻力臂減小,根據(jù)杠桿
26、平衡的條件F1L1=F2L2 , 可知秤的量程會(huì)減小,D錯(cuò)誤,符合題意。 故答案為:D。 【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件,當(dāng)改變力或力臂時(shí),可以增大另一個(gè)力的大小范圍。 2.【答案】D 【解析】【解答】圖示蹺蹺板只要求蠟燭未點(diǎn)燃時(shí)基本能在水平位置平衡即可,因兩端燃燒速度不可能完全相同,總有一端下降,而下降后的一端必然導(dǎo)致蠟燭燃燒加快,所以導(dǎo)致這端開始上升,周而復(fù)始,故蠟燭兩端不必要求粗細(xì)一樣,只要力和力臂乘積相等即可,D符合題意。 故答案為:D。 【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件是動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積等于阻力和阻力臂的乘積計(jì)算。 3.【答案】B 【解析】【解答】A、力的單位是N,
27、質(zhì)量的單位是kg,題目是求力的大小,不能用kg左單位,A不符合題意;BCD、由圖知,物體的重力為G=mg=5kg×9.8N/kg=49N;肱二頭肌的拉力為動(dòng)力,物體對手的壓力為阻力,支點(diǎn)在肘,如圖所示: 所以動(dòng)力臂小于阻力臂,根據(jù)杠桿平衡條件:F1L1=F2L2 , 因?yàn)長1<L2 , 所以F1>F2 , 即肱二頭肌收縮所承受的力一定大于49N.B符合題意,CD不符合題意。 故答案為:B。 【分析】根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算力的大小,通過力臂的大小判斷力的大小關(guān)系. 4.【答案】A 【解析】【解答】設(shè)杠桿每一個(gè)格為L。 A.力和力臂的乘積:左邊=10N×3L,右邊=15N×
28、2L,因?yàn)樽筮?右邊,所以杠桿平衡,A符合題意; B.力F和鉤碼對杠桿的作用效果一致,使杠桿沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),故杠桿不能平衡,B不符合題意; C.力和力臂的乘積:左邊=10N×3L,右邊=15N×3L,因?yàn)樽筮叄居疫?,所以右端下沉,杠桿不能平衡,C不符合題意; D.力F和鉤碼對杠桿的作用效果一致,使杠桿沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)杠桿不能平衡,D不符合題意; 故答案為:A。 【分析】要使杠桿平衡,首先施加在杠桿上的兩個(gè)力分別使杠桿向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng);然后根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2判斷杠桿是否平衡. 5.【答案】B 【解析】【解答】鐵球的重力G=mg=12kg×10N/kg=120N
29、;由圖知,當(dāng)力F作用在球的下邊緣,且與通過AB的直徑垂直時(shí),動(dòng)力臂最長,其受力圖如圖所示: ?; 把整體看做一個(gè)杠桿,支點(diǎn)在B點(diǎn),由圖知,球的重力方向豎直向下,由圖可知:重力的力臂為L2=R;F的力臂等于桿的長度與球的直徑之和L1=R+2R=R;根據(jù)杠桿的平衡條件:G?L2=F?L1 , 代入數(shù)據(jù):120N×R=F×R.解得F=45N. 故答案為:B.【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件,要使施加的力最小,應(yīng)使動(dòng)力臂最長.因此解題的關(guān)鍵是找到最長的力臂,即從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離. 6.【答案】B 【解析】【解答】解:我們使用起瓶器開啟瓶蓋時(shí),瓶蓋中的B點(diǎn)被撬起,所以B點(diǎn)是阻力的作用點(diǎn).
30、并且在開啟的過程中,起瓶器繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),所以A是支點(diǎn).在整個(gè)過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,所以它是省力杠桿。 故答案為:B?!痉治觥肯确治鲇脝⑵科鏖_啟瓶蓋時(shí)的支點(diǎn)、阻力作用點(diǎn)、動(dòng)力臂、阻力臂,再根據(jù)動(dòng)力臂和阻力臂之間的關(guān)系分析。 7.【答案】A 【解析】【解答】在A點(diǎn)用細(xì)線懸掛一重物,在B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向下的動(dòng)力時(shí),動(dòng)力臂最長,因此當(dāng)動(dòng)力沿虛線方向拉杠桿時(shí),動(dòng)力臂將變小,而阻力和阻力臂均不變,由F1L1=F2L2可知,動(dòng)力將變大,A符合題意。 故答案為:A. 【分析】根據(jù)杠桿平衡條件,當(dāng)力變大時(shí),力臂減小. 8.【答案】B 【解析】【解答】解:如圖, 動(dòng)力臂為LOA ,
31、 阻力臂為LOB , LOA<LOC=LOB , ∵FLOA=GLOB , LOA<LOB , ∴G<F=5N,B符合題意,ACD不符合題意. 故答案為:B. 【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算公式分析,力臂較大時(shí),力較小. 9.【答案】A 【解析】【解答】假設(shè)該天平左邊的力臂的長度是a,右邊力臂的長度是b,假設(shè)將4g的物體放在左盤中時(shí),右盤砝碼質(zhì)量是m,據(jù)杠桿的平衡條件可有如下關(guān)系式: ;假設(shè)將4g的物體放在右盤中時(shí),左盤砝碼質(zhì)量是m′,據(jù)杠桿的平衡條件可有如下關(guān)系式: ;聯(lián)立上述兩式可得出: ,故分析上述四個(gè)選項(xiàng),只有A選項(xiàng)中的兩個(gè)數(shù)符合題意.故A正確; 故答案為
32、:A. 【分析】根據(jù)杠桿平衡條件=列方程求解。 10.【答案】B 【解析】【解答】A. 塔吊的橫梁可以看成一根杠桿,較重的配重物作為動(dòng)力,大小一定,并不能起到省力的作用,A不符合題意; B. 塔吊在工作時(shí)經(jīng)常吊運(yùn)很重的物體,在塔吊的C處安裝較重的配重物,就是為了增大塔吊的阻力,使塔吊在吊運(yùn)重物時(shí)不會(huì)翻倒,B符合題意。 C. 安裝配重物后增大了塔吊所吊物體的重力, C不符合題意。 D. 塔吊的阻力臂是固定的,沒法改變, D不符合題意。 故答案為:B. 【分析】根據(jù)杠桿平衡條件分析力和力臂的關(guān)系. 11.【答案】D 【解析】【解答】若以D點(diǎn)為支點(diǎn),則作用在A點(diǎn)的最小力應(yīng)
33、垂直杠桿斜向下,此時(shí)DA為動(dòng)力臂,DC為阻力臂,如下左圖所示,若以B點(diǎn)為支點(diǎn),則作用在A點(diǎn)的最小力應(yīng)垂直杠桿斜向上,此時(shí)BA為動(dòng)力臂,BC為阻力臂,如下右圖所示.
由左圖可得: ??? ?
由右圖可得:
??? F3 34、)已知OB和BA長度之比為3:5,則OB:OA=3:8,由杠桿的平衡條件可知 ,所以,拉力 ;(2)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,阻力及阻力臂不變,拉力的力臂變小,由杠桿的平衡條件 可知拉力將變大.
故答案為:(1)40;(2)大.
【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算力的大小,當(dāng)力臂變小時(shí),力變大。
13.【答案】15;變大;
【解析】【解答】 由杠桿平衡條件得:
,因?yàn)?
; 保持杠桿在水平位置平衡,將拉力F沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),在轉(zhuǎn)至 位置時(shí),拉力的力臂變小,因?yàn)樽枇εc阻力臂不變,由杠桿的平衡條件可知,拉力變大; 轉(zhuǎn)至 位置時(shí),由三角函數(shù)可知,動(dòng)力F的力臂為:
,
由杠桿平衡條件 35、得:
,
,
可得: 。
?故答案為:15;變大;=。
【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算杠桿上力的大小.
14.【答案】7.5 x 103;260
【解析】【解答】(1)物體對地面的壓強(qiáng)為 ;(2)因?yàn)?,所以物體Q對杠桿的拉力為 由于力的作用是相互的,所以杠桿對物體Q的拉力為 ,對于物體Q,有 所以地面對物體Q的支持力為 。
故答案為:? (1)7.5 x 103;??? (2). 260
【分析】利用壓力和受力面積計(jì)算壓強(qiáng)的大小,根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算杠桿上的拉力,結(jié)合合力的計(jì)算求支持力.
15.【答案】杠桿;小
【解析】【解答】杠桿是一根可以繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒 36、,由圖可知,兩支筆構(gòu)成了一個(gè)杠桿;可以輕松地舉起很重的書,
當(dāng)小指離支點(diǎn)越遠(yuǎn),即動(dòng)力臂增大,根據(jù)杠桿的平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,即:F1L1=F2L2 , 可知,所用的力越小.
故答案為:杠桿;小.
【分析】使用杠桿時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿是省力杠桿,動(dòng)力臂越大越省力。
16.【答案】省力;減??;40
【解析】【解答】(1)圖示的垃圾桶,在拖動(dòng)時(shí),支點(diǎn)在輪的軸,阻力(即垃圾桶的總重力)在桶的重心,動(dòng)力作用在垃圾桶的右側(cè),動(dòng)力臂大于阻力臂,所以是一個(gè)省力杠桿;(2)垃圾桶底部安裝小輪子,是采用滾動(dòng)代替滑動(dòng)的方法,減小了摩擦力;(3)已知垃圾桶總重120N,動(dòng)力臂 , 37、
根據(jù)杠桿平衡條件 可得,保持垃圾桶平衡的拉力F為:
。
故答案為:省力;減小;40.
【分析】使用杠桿時(shí),當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí),是省力杠桿,滾動(dòng)代替滑動(dòng)可以減小摩擦力,根據(jù)杠桿平衡的規(guī)律,利用已知的力臂和力,可以計(jì)算未知的數(shù)據(jù)。
?
17.【答案】右;1.5;0.06
【解析】【解答】(1)在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,這樣做是為了便于測量力臂;如發(fā)現(xiàn)杠桿右端偏高,應(yīng)將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié).(2)每個(gè)鉤碼 ,重力為 ;根據(jù)杠桿的平衡條件 得,2G×3L=F×2L,解得F=1.5N;(3)彈簧測力計(jì)沿豎直方向用3N的拉力拉 38、著鉤碼在2s內(nèi)豎直向上移動(dòng)6cm,則彈簧測力計(jì)豎直向上移動(dòng)4cm則做功為 ?,所以功率為 。
故答案為: 右;1.5;0.06.?
【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算拉力的大小,利用力和距離的乘積計(jì)算功,結(jié)合時(shí)間計(jì)算功率.
18.【答案】16N;小于
【解析】【解答】如圖阻力和阻力臂一定時(shí),動(dòng)力最大,則運(yùn)動(dòng)力最小,以B為作用點(diǎn)時(shí),把OB當(dāng)作力臂時(shí)最長,則動(dòng)力最小,最省力,因?yàn)?,所以此時(shí)兩力臂相等,則動(dòng)力也為16N,即 ;
作用在B端一個(gè)力F使杠桿AOB勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)BO段在水平位置時(shí)保持杠桿平衡時(shí),AO偏離水平位置,此時(shí)阻力臂變小,所以這時(shí)在B端施加最小的力為F2也將變小,即 .
39、故答案為:16N;小于.
【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2 , 要使施加的動(dòng)力最小,應(yīng)該使動(dòng)力臂最大,由題意知,最長的動(dòng)力臂為OB,然后代入平衡條件便可求出最小的動(dòng)力;當(dāng)OB在水平位置平衡時(shí),此時(shí)的阻力、動(dòng)力臂不變,但阻力臂變小,從而可確定動(dòng)力的變化情況.
19.【答案】猜想:肌肉拉力的大小與低頭的角度θ有什么關(guān)系?;建議:不要長時(shí)間低頭看手機(jī)
【解析】【解答】在圖丙中,F(xiàn)的力臂為LOB , 作出頭顱的重力G的力臂LG , 如圖所示:
由圖知,在Rt△ACO中,LG=OAsinθ,
根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可得,GLG=FLOB ,
則頸部 40、肌肉的拉力,
可見,人低頭的角度越大,sinθ越大,則頭顱的重力的力臂越大;在頭顱重力和肌肉拉力的力臂不變的條件下,頭顱的重力的力臂越大,頸部肌肉的拉力就越大.針對上面得出的結(jié)論提出探究的問題(或猜想)是:頸部肌肉的拉力與低頭角度大小有什么的關(guān)系?(或頸部肌肉拉動(dòng)頭顱低頭是省力還是費(fèi)力?)
由于人低頭的角度越大,G的力臂越大,在頭顱重力和肌肉拉力的力臂不變的條件下,則頸部肌肉的拉力就越大;所以要預(yù)防和延緩頸部肌肉損傷提出的合理化建議是:
可適當(dāng)抬高手機(jī)屏幕(或盡量減小低頭的角度;不要長時(shí)間低頭看手機(jī);低頭時(shí)間久了應(yīng)適當(dāng)做仰頭運(yùn)動(dòng)緩解頸椎承受的壓力等).
故答案為:肌肉拉力的大小與低頭 41、的角度θ有什么關(guān)系?(或頸部肌肉拉動(dòng)頭顱低頭是省力還是費(fèi)力?);適當(dāng)抬高手機(jī)屏幕(或盡量減小低頭的角度;不要長時(shí)間低頭看手機(jī);低頭時(shí)間久了應(yīng)適當(dāng)做仰頭運(yùn)動(dòng)緩解頸椎承受的壓力等)【分析】將頭顱看做杠桿模型,通過對人的頭顱模型的分析,根據(jù)該小組完成的實(shí)驗(yàn)利用杠桿平衡條件分析進(jìn)而提出該課外小組探究的問題(或猜想);根據(jù)低頭角度越大,頸部肌肉拉力越大的特點(diǎn)分析即可提出合理化建議.
20.【答案】右;豎直向下;2
【解析】【解答】杠桿右側(cè)高左側(cè)低,為使杠桿在水平位置平衡,可以將左側(cè)的平衡螺母向右調(diào),或者將右側(cè)的平衡螺母向右調(diào)(都向右調(diào));當(dāng)沿豎直向下的方向施力時(shí),動(dòng)力臂最長,此時(shí)最省力,彈簧測力 42、計(jì)的示數(shù)最小;由圖知,若豎直向下施力,動(dòng)力臂L1=15cm,由題知,阻力F2=0.5N×3=1.5N,阻力臂L2=20cm,
∵杠桿在水平位置平衡,∴F1L1=F2L2 ,
∴動(dòng)力:F1= =2N.
故答案為:右;豎直向下;2 .
【分析】實(shí)驗(yàn)前杠桿右側(cè)高左側(cè)低,原因是右側(cè)的力和力臂乘積小于左側(cè)的力和力臂乘積,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,可將左側(cè)的平衡螺母向右調(diào)節(jié),減小左側(cè)的力和力臂乘積,使杠桿在水平位置平衡;當(dāng)把支點(diǎn)到作用點(diǎn)的連線作為動(dòng)力臂(施力方向與連線垂直)時(shí),動(dòng)力臂最長、最省力(彈簧測力計(jì)示數(shù)最?。?;知道阻力、阻力臂和動(dòng)力臂,利用杠桿的平衡條件求動(dòng)力.
21.【答案】;小 43、
【解析】【解答】 (1)杠桿阻力為物重G=3000N,阻力臂為OB=6m,由圖可知繩子繞過定滑輪只改變了力的方向,因此臂為5m.根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2即F×5m=3000N×6m. 所以F=3600N.(2)在動(dòng)態(tài)提升的過程中阻力(物重)不變,阻力臂變小,動(dòng)力臂同時(shí)變大。由杠桿平衡條件拉力變小。
故答案為:3600;小.
【分析】當(dāng)杠桿平衡時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積等于阻力和阻力臂的乘積.
三、實(shí)驗(yàn)探究題
22.【答案】(1)左;水平
(2)6;變大;動(dòng)力臂變小了
(3)杠桿自身的重力
(4)對;小紅;便于測量力臂???
【解析】【解答】(1)將杠桿中點(diǎn)置于支架 44、上,當(dāng)杠桿靜止時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉,左端上翹,平衡螺母向上翹的左端移動(dòng),直到杠桿在水平位置靜止;杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大小,同時(shí)杠桿的重心通過支點(diǎn),消除杠桿重對杠桿平衡的影響;(2)杠桿平衡后,若在A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼,則左邊點(diǎn)重力為4G,因?yàn)榱Ρ跲A=3,力臂OB=2,由杠桿的平衡條件(F1l1=F2l2)可知:4G×3=F1×2,實(shí)驗(yàn)F1=6G;故應(yīng)在B點(diǎn)應(yīng)掛6個(gè)鉤碼,才能使杠桿恢復(fù)平衡;
當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí),要保持杠桿仍在水平位置平衡,則拉力F將變大,這是因?yàn)楫?dāng)拉力傾斜時(shí),拉力F力臂變小,所以力才會(huì)變大;(3)杠桿的重心不在支點(diǎn)上,杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響,導(dǎo)致 45、拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大;(4)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)都叫杠桿平衡,所以小海的說法是對的;力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離,在小紅的實(shí)驗(yàn)方案中,當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí),力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來。而小海實(shí)驗(yàn)方案中的力臂不便于測量,所以,小紅的實(shí)驗(yàn)方案好。
【分析】探究杠桿平衡條件時(shí),把杠桿調(diào)成水平平衡可以減小杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響,而且方便從杠桿上讀出力臂的大小,根據(jù)不同的力臂和力的大小關(guān)系得到杠桿平衡的條件。
23.【答案】(1)解:如圖所示:
(2)1:4;2
(3)不能
【解析】【解答】(1)由題知,永久磁體受重力及 46、彈簧的彈力作用而落下,則使觸點(diǎn)分開時(shí)B點(diǎn)受到的力是豎直向下的,由此畫出B點(diǎn)受到的力,再由支點(diǎn)O作這個(gè)力作用線的垂線段,即為其力臂L,如圖所示:
;(2)若用4N的力按下開關(guān),即動(dòng)力FA=4N,B端受到的阻力FB=1N,由杠桿的平衡條件有:FALA=FBLB , 所以動(dòng)力臂和阻力臂之比: ;由題意和圖示可知,手按下開關(guān)時(shí),B端上升的升高應(yīng)等于永久磁體和感溫磁體之間的距離,由功的原理有:FAhA=FBhB , 所以永久磁體和感溫磁體之間的距離:L=hB= =2cm;(3)由題知,當(dāng)溫度達(dá)到103℃時(shí),感溫磁體失去磁性,永久磁體受重力及彈簧的彈力作用而落下,通過傳動(dòng)桿使觸點(diǎn)分開,發(fā)熱板停止 47、發(fā)熱,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,則水沸騰時(shí)感溫磁體不會(huì)失去磁性,故不能將觸點(diǎn)分開而自動(dòng)斷電。
【分析】力臂是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的垂線,根據(jù)杠桿的平衡條件,結(jié)合力臂的關(guān)系分析力的比值,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃.
24.【答案】(1)300
(2)增大
(3)1V;500N
【解析】【解答】(1)忽略托盤、杠桿及壓桿的重力,托盤上沒放物體時(shí),壓力傳感器受到的壓力為零,?由表格數(shù)據(jù)可知,壓力傳感器的阻值為300Ω;?(2)杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂不變,當(dāng)托盤上的壓力增大時(shí),由 可知,當(dāng)托盤上的壓力增大時(shí),壓敏電阻受到的壓力增大,由表格數(shù)據(jù)可知,壓力增大時(shí),壓敏電阻受到的壓力減小 48、,電路中的總電阻減小,?由 可知,電路中的電流增大,?由 可知,R0兩端的電壓增大,即電壓表的示數(shù)增大;(3)由圖乙可知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數(shù):
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,?所以,此時(shí)壓力傳感器R1上的電壓:? 因串聯(lián)電路中各處的電流相等,?所以,電路中的電流:? ?即:
解得:
由表格數(shù)據(jù)可知,壓敏電阻受到的壓力F=250N,?
因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,?
所以,由 則被測物體的重力:?
答:(1)300;?(2)增大;?(3)1V??? 500N
【分析】(1)托盤上沒放物體時(shí),壓力傳感器受到的壓力為零,由表格數(shù)據(jù)可知壓 49、力傳感器的阻值;
(2)杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂不變,當(dāng)托盤上的壓力增大時(shí),根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知壓敏電阻受到的壓力變化,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知壓敏電阻阻值的變化,根據(jù)歐姆定律I=可知電路中電流的變化和電壓表示數(shù)的變化;
(3)根據(jù)圖乙電壓表的量程和分度值讀出示數(shù),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出此時(shí)壓力傳感器R1上的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出.
25.【答案】(1)水平;0.46
(2)4.6×10﹣3;0.1×103;46
(3)不正確;用鋼鐵制成的船能漂浮在水面上
【解析】【解答】解:(1)測量過程中,使木棍在水平位置平衡,此時(shí)OA、OB的長 50、度等于A、B兩處力的力臂;根據(jù)杠桿的平衡條件:m板g×OA=m皂g×OB代入數(shù)據(jù):m板×10N/kg×10cm=115×10﹣3kg×10N/kg×40cm
解得m板=0.46kg;(2)由題意知,浮板的體積V=V排= = =4.6×10﹣3m3;浮板的密度ρ= = =0.1×103kg/m3;
浮板完全浸沒時(shí)受到的浮力F浮=ρ水gV板=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.6×10﹣3m3=46N;(3)鋼鐵的密度遠(yuǎn)大于水的密度,但用鋼鐵制成的船舶可以漂浮在水中,所以媽媽的說法是錯(cuò)誤的。
故答案為:(1)水平;0.46;(2)4.6×10﹣3;0.1×103;46;(3)不正確; 51、用鋼鐵制成的船能漂浮在水面上。
【分析】根據(jù)杠桿平衡條件,結(jié)合力臂可以計(jì)算物體質(zhì)量的大小,利用排開的水的質(zhì)量和密度,計(jì)算排開的體積就是物體的體積,根據(jù)質(zhì)量和體積的比值計(jì)算密度的大小,密度比水的大的物體如果做成空心的,也可以漂浮在水上.
26.【答案】(1)左;方便測量力臂
(2)一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性
(3)左
(4)2.25;變大
【解析】【解答】解:(1)杠桿的位置如圖甲所示,此時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母使其向左移動(dòng),使杠桿在水平位置平衡,實(shí)驗(yàn)時(shí)施加的動(dòng)力和阻力的方向都是豎直方向,這樣做的好處是方便測量力臂的大??;
(2)某同學(xué)通過一次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的做法不合理,因?yàn)?/p>
52、一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性,不是普遍性結(jié)論;
(3)如果乙圖左右兩側(cè)各加掛一個(gè)鉤碼,3G×3L>4G×2L,左側(cè)力與力臂的乘積大于右側(cè)力與力臂的乘積,所以杠桿的左端會(huì)下降;
(4)設(shè)一格的長度為L,杠桿在水平位置平衡,則力F1的方向應(yīng)豎直向下,由F1L1=F2L2得,0.5N×3×3L=F1×2L,解得,F(xiàn)1=2.25N ;從丙圖中可以看出,把彈簧測力計(jì)沿虛線方向拉,力臂將變小,根據(jù)杠桿平衡條件,彈簧測力計(jì)的拉力將變大。
故答案為:(1)左;方便測量力臂;(2)一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性;(3)左;(4)2.25;變大。
【分析】(1)調(diào)節(jié)天平的平衡時(shí),天平的哪邊高就將平衡螺母向哪 53、邊調(diào);使杠桿在水平位置平衡時(shí),若力的方向沿豎直方向,力臂在杠杠上,便于測量力臂;(2)實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少得出的結(jié)論具有偶然性;(3)、(4)根據(jù)杠杠的平衡條件分析求解。
27.【答案】(1)右;消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響,便于力臂的測量
(2)右;2
(3)使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性
【解析】【解答】解:(1)杠桿右端上翹,螺母向右端移動(dòng).
杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的既可以消除 杠桿自重對杠桿平衡的影響,同時(shí)力臂在杠桿上,便于測量動(dòng)力臂和阻力臂.
(2)左端的鉤碼向右移動(dòng)2個(gè)小格,杠桿符合F1l1=F2l2 , 所以杠桿平衡.
(3)經(jīng)過一次實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論可能具有偶然性 54、,要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性.
故答案為:(1)右;消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響,便于力臂的測量;(2)右;2;(3)使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性.【分析】(1)探究杠桿平衡條件之前首先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,螺母向上翹的一端移動(dòng).
為減小杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡;杠桿在水平位置平衡時(shí),作用力與力臂處垂直,支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離是力的力臂,可以直接從杠桿上讀取力臂.
(2)根據(jù)杠桿平衡條件判斷鉤碼移動(dòng)的格數(shù).
(3)探究杠桿平衡條件時(shí),進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)避免偶然性,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性.
28.【答案】(1)右
(2)左;2
(3)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
(4 55、)根據(jù)杠桿平衡原理F1l1=F2l2 , 當(dāng)力臂較大時(shí),所對應(yīng)的的力就越小,故有用質(zhì)量較小的砝碼即可平衡盤中很重貨物的道理。
【解析】【解答】(1)由甲圖知,左端下沉,右端上翹。為了使它在水平位置平衡,應(yīng)將左端的平衡螺母A向右調(diào)節(jié);(2)設(shè)一個(gè)鉤碼重為G,杠桿上一小格為L,利用杠桿的平衡條件計(jì)算, ,解得: ,原來右邊鉤碼在4L處,所以應(yīng)將右邊的鉤碼向右移動(dòng)2格;(3)將圖乙中的杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后,在杠桿左右兩邊鉤碼下同時(shí)增加一個(gè)相同的鉤碼, ,即右邊的力和力臂的乘積大于左邊的力和力臂的乘積,杠桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。(4)由圖丙知:案秤是一個(gè)不等臂天平,砝碼的動(dòng)力臂要遠(yuǎn)大于物體的阻力臂, 56、根據(jù)杠桿的平衡條件 可知,用幾個(gè)質(zhì)量較小的砝碼就能稱出質(zhì)量較大的貨物。
【分析】探究杠桿平衡條件時(shí),利用水平的杠桿便于讀出力臂的大小,當(dāng)動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂時(shí),杠桿平衡。
29.【答案】(1)解:將細(xì)線系在硬棒的中間,將書包和瓶裝水分別掛在硬棒兩端,調(diào)節(jié)細(xì)繩的位置,使硬棒在水平位置平衡。測出細(xì)線位置到瓶裝水的距離為 到書包的距離為
(2)解:表達(dá)式m kg
【解析】【分析】利用已知物體的質(zhì)量,結(jié)合杠桿上力臂的大小,可以測量未知物體的質(zhì)量的大小。
30.【答案】(1)是;右
(2)便于直接從杠桿上讀出力臂的大小
(3)1.5
(4)可以;避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性,便 57、于得出普遍性規(guī)律
【解析】【解答】 (1)杠桿左端下沉,應(yīng)將杠桿重心向右移,所以應(yīng)將兩端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右調(diào)節(jié);實(shí)驗(yàn)時(shí)杠桿在水平位置平衡,力臂正好在杠桿上,故其目的是為了便于直接從杠桿上讀出力臂的大??;(2)圖乙中彈簧測力計(jì)斜向右拉杠桿,拉力的方向與杠桿不垂直,其力臂不在杠桿上,而丙圖中拉力的方向與杠桿垂直,其力臂正好在杠桿上,便于直接從杠桿上讀出力臂的大小,所以小紅同學(xué)的實(shí)驗(yàn)更合理;(3)圖丁中彈簧測力計(jì)的分度值為0.1N,其示數(shù)為1.5N;(4)在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí),我們可以同時(shí)改變多個(gè)量,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),其目的是:避免實(shí)驗(yàn)次數(shù)過少,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性。
【分析】探究杠桿平衡條件時(shí),首先將杠桿調(diào)成水平平衡,方便讀取力臂大小,當(dāng)杠桿兩端的鉤碼數(shù)和力臂長度乘積相同時(shí),杠桿平衡,當(dāng)拉力的方向改變時(shí),力臂改變,力的大小改變,探究規(guī)律時(shí)要多次實(shí)驗(yàn)結(jié)論才具有普遍性。
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